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簡單聊一聊超聲波納米處理器的工作原理及應(yīng)用
超聲波納米處理器是實驗室樣品前處理的常用設(shè)備之一，處理器利用物理技術(shù)，在化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)中產(chǎn)生一系列接近于的條件。這種能量不僅能夠激發(fā)或促進(jìn)許多化學(xué)反應(yīng)、加快化學(xué)反應(yīng)速度，甚至還可以改變化學(xué)反應(yīng)的方向，產(chǎn)生一些效果。
超聲波可應(yīng)用于幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)，如萃取與分離、合成與降解、生物柴油生產(chǎn)、治理微生物、降解有毒有機(jī)污染物、生物降解處理、生物細(xì)胞粉碎、分散和凝聚，等等。
超聲波納米處理器由超聲波振動部件和超聲波驅(qū)動電源和反應(yīng)釜三大部分構(gòu)成：超聲波振動部件主要包括大功率超聲波換能器、變幅桿、工具頭(發(fā)射頭)，用于產(chǎn)生超聲波振動，并將此振動能量向液體中發(fā)射。換能器將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，即超聲波。其表現(xiàn)形式是換能器在縱向作來回伸縮運(yùn)動，振幅一般在幾個微米。
這樣的振幅功率密度不夠，是不能直接使用的。變幅桿按設(shè)計需要放大振幅，隔離反應(yīng)溶液和換能器，同時也起到固定整個超聲波振動系統(tǒng)的作用。工具頭與變幅桿相連，變幅桿將超聲波能量振動傳遞給工具頭，再由工具頭將超聲波能量發(fā)射到化學(xué)反應(yīng)液體中。
超音波振動源(驅(qū)動電源)把50-60Hz的市電轉(zhuǎn)化為高功率的高頻率(15kHz—100kHz)電源，提供給換能器。然后換能器把高頻率電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動能。
超聲波納米處理器主要應(yīng)用：
1、中藥提取，細(xì)胞，細(xì)菌，病毒組織的破碎。例如細(xì)胞內(nèi)含物的萃取。
2、物質(zhì)顆粒的分散、勻質(zhì)，以及產(chǎn)品的乳化。例如納米材料的分散（二氧化硅、二氧化碳、碳納米管、石墨烯等）。
3、加速溶解，加速化學(xué)反應(yīng)。例如用于化學(xué)合成。